Ein Smart Home mit HUF HAUS bauen

Wir starten eins der großen Projekte, das man durchlaufen kann: den Bau des eigenen Hauses. Und natürlich muss das so vernetzt (smart) wie möglich sein, oder um es fancy auszudrücken, es muss ein Smart Home sein. Dabei geht es mir als Technikfreak nicht unbedingt darum, ob dieses oder jenes unbedingt zwingend notwendig ist. Es geht mir vor allem auch darum sicherzustellen, dass ich jetzt die richtigen Fundamente setze, um fit für eine noch vernetztere Zukunft zu sein.

Dabei sind einige Herausforderungen zu meistern, wenn man über ein Smart Home nachdenkt:

1. Cyber Security
   Je digitaler und vernetzter ein Gebäude ist, desto wichtiger wird das Thema Cyber Security.
2. Vermeidung (Reduzierung) proprietärer Systeme
   Ich möchte keinem Anbieter die alleinige Hoheit über meine Haussysteme geben.
3. Herstellerunabhängigkeit
   Ich möchte die Flexibilität haben, verschiedene Systeme (Hard- und Software) zu vernetzten.
4. Nutzung von Open Source Systemen
   Ich bin grosser Verfechter von Open Source und möchte daher so viel es geht mit freiem Code realisieren.
5. Sicherstellung einer Datenhoheit
   Ich möchte (sensible) Daten so gut es geht bei mir haben und/oder eine Verschlüsselung sicherstellen.
6. Ausfallsicherheit
   Das Gebäude muss in seinen Grundfunktionen auch funktionieren, wenn das Internet ausfällt oder Verbindungsabbrüche bestehen.
7. Funktionssicherheit und Bedienbarkeit
   Auch andere Nutzer aus der Familie müssen die Basis-Systeme leicht bedienen können. Es brächte nichts, wenn man erst eine Schulung braucht, um mit dem Gebäude zu interagieren.

Unser Smart Home Projekt

Zu Beginn vielleicht eine kurze Vorstellung der Rahmenbedingungen, um ein Gefühl für das Projekt zu bekommen:

• Etagen: 1.5 (UG, EG, OG)
• Bauzeitraum: 2023
• Bauunternehmen: HUF HAUS
• Use Cases:
  • Energiemonitoring
    • Leistungserzeugung der PV-Anlage
    • Energienutzung über E-Ladestation
    • Home-Batteriemanagement
    • Lastmanagement
  • Jalousiensteuerung
  • Lichtsteuerung
  • Lüftungssteuerung
  • Zutrittssteuerung und Berechtigungsmanagement
  • Sicherheitskameras
  • Bewässerungssteuerung
• Protokolle:
  • Matter
  • ZigBee
• Netzwerke und Bus-Systeme:
  • KNX
  • WiFi

Am Ende möchte ich dann gerne alle Use Cases auf meinem mobilen Endgerät (Smartphone oder Tablet) abbilden können. Hierzu habe ich derzeit Home Assistant im Auge, den ich gerne auf einem Raspberry-Pi-Cluster-Server laufen lassen möchte. Um dem Thema Ausfallsicherheit zu begegnen, werden wir die KNX Steuerung (auch remote) im Kern mit dem Gira S1 und X1 System abbilden. So kann der Raspberry auch mal abstürzen oder das Internet unterbrochen werden, aber man kann dennoch via mobilen Endgerät auf die mittels KNX angebundenen Kern-Gebäudesysteme zugreifen.

Geplante technische Ausstattung im Smart Home

Nach Gesprächen mit HUF HAUS, Recherchen im Netz und sonstigen Quellen habe ich bisher folgende Geräte im Auge:

Typ	Gerät
Hausbatterie	BYD HVS 12.8
Wechselrichter	Sunny Tripower Smart Energy 10.0 + Sunny Home Manager 2.0
Lichter	Philips Hue (die Bridge nutze ich auch, um weitere ZigBee Geräte zu verbinden) oder Shellys
Switch	Switch Pro 48 PoE
Gateway und Firewall	Dream Machine Pro
Überwachungskameras	G4 Dome, G4 Bullet
Access Points	UniFi6 Lite
Garten	Garden Smart Garden Geräte
KNX System	Gira Kombination aus X1 und S1
Lichtschalter	Jung LS990 Produktreihe
Homeassistant Server	Raspberry Pi Cluster

Skizzierte Vernetzung und Netzwerkdarstellung im Smart Home

Um meinen Gedanken und Ideen etwas Struktur zu geben, habe ich angefangen alles in Lucid Chart darzustellen. Dabei ist mir noch aufgefallen, dass ich noch unsicher bzgl. Steuerung bei Internetausfall bin. Das ist essenziell, denn die Erfahrung zeigt nun mal, dass Internetstörungen auftreten können. Meine Lösung für das Problem ist ein eigenes Gira Tablet. Das kann (neuerdings auch remote) mit der ganzen Haussteuerung interagieren und einzig und allein für diese Funktion dar. In der Vergangenheit musste man das noch fest via KNZ verkabeln – die neuen nutzen das WiFi-Netzwerk. Hier schwanke ich noch, ob ich diese Backup-Lösung nicht auch verkabeln sollte, um ganz sicher zu sein.

Für alle „normalen“ Nutzer des Hauses, habe ich die Homeassistant Lösung im Auge. Diese ist Open Source (yeah) und kann dank der großartigen Community mit nahezu allen Geräten sprechen.

Über die Unifi Dream Machine von Ubiquiti habe ich die Netzwerkseparierung, -steuerung und das -monitoring geplant. Bei so vielen Endgeräten ist es mir wichtig, volle Transparenz über das Netzwerk und den Netzverkehr zu bekommen.

Die Meinungen über Ubiquiti gehen im Netz (wie bei jedem Thema) weit auseinander. Manche schwören darauf, manche machen einen grossen Bogen um die Produkte. Ich habe auch mit mir gehadert, da ich grundsätzlich Wert darauf lege, Herr meiner Daten zu sein und hier aber bewusst eine weitere Cloud-Verbindung in Kauf nehme. Ja, das stimmt. Dennoch hat mich die breite Produktpalette überzeugt. Ausserdem habe ich zu allem Integrationen z.B. zum Homeassistant gefunden – ebenfalls von den Security-Kameras auf das Gira-Tablet (Backup).

Ich bin ausserdem ein Fan von schönem, elegantem und gutem (GUI) Design – das habe ich bisher bei keinem anderen Hersteller so schön gesehen, wie bei Ubiquiti. Wenn ihr allerdings weitere Empfehlungen habt, nur her damit.

Den Internetanschluss werde ich mit Pyur realisieren. Sie sind der Provider für Glasfaseranschlüsse in der Gemeinde. Ich selbst habe mit ihnen noch keine Erfahrung gemacht, aber die Nachbarn konnten bislang nichts Negatives berichten. Die Telekom kann lediglich eine Kupferleitung legen (das ist mir völlig schleierhaft für ein Neubaugebiet) und 25 MBit/s garantieren. Mit Pyur bekomme ich jetzt 1.000 Mbit/s (40x schneller!!!), also 1 Gbit. Die Geschwindigkeiten werden nachher bei den etwaigen Geräten wichtig, damit ich mir nicht aus Versehen einen Flaschenhals irgendwo installiere. Beim Antrag des Versorgungsanschlusses bei den Stadtwerken wurde ich automatisch als Bauherr bei der Telekom angelegt und ein I-Netanschluss beauftragt. Scheinbar ist das ein automatischer Prozess, aber wenn man kein Kupfer will, muss man den Auftrag manuell stoppen und stornieren. Warum heutzutage aber überhaupt noch Auftrage für Kupferanschlüsse in Neubaugebieten angelegt werden, will einfach nicht in meinen Kopf…

Next steps

Derzeit lasse ich meine Gedanken und Entwürfe von unterschiedlichen Experten einmal challengen. Ausserdem versuche ich noch den richtigen Zeitplan zu eruieren, ab wann ich am besten bestellen soll. Derzeit geht es auf dem Weltmarkt ja ziemlich rund und ich möchte vermeiden, nachher in irgendwelche Engpässe zu geraten. Auf der anderen Seite hoffe ich immer noch auf eine Entspannung bei den Preisen. Wir werden sehen. Ich halte euch auf dem Laufenden.